Файл: Методичка по электронике для аудитории.docx

8. Сделать вывод о том, какое влияние оказывает сглаживающий конденсатор на амплитуду пульсации напряжения. Оценить соответствие теоретических и экспериментальных значений ε.

Контрольные вопросы.

1. Почему максимальное значение выпрямленного напряжения не совпадает с амплитудой входного напряжения?

2. Что произойдет при изменении полярности одного из диодов в цепи одно- двух- полупериодных выпрямителей?

3. Опишите работу мостового выпрямителя.

4. Опишите работу трехфазного выпрямителя.

5. Почему, при использовании трансформаторов, их мощность должна быть больше чем мощность выпрямленного напряжения?

6. Какие основные параметры и характеристики выпрямителей Вы знаете?

Лабораторная работа 3.

Исследование вольт-амперных характеристик

Биполярного транзистора в схеме с

Общим эмиттером и полевого транзистора в схеме с общим истоком.

Цель работы: Исследование вольт-амперных характеристик на входе и на выходе и оценка параметров биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером. Исследование вольт-амперных характеристик полевого транзистора и оценка основных его параметров.

В работе использован транзистор 2N3415 – аналог отечественного транзистора КТ315А.

Приборы и элементы:

Теоретическое введение:

Биполярный транзистор - полупроводниковый прибор, содержащий три полупроводниковые области с чередующимися типами проводимости: "n-р-n" или "р-n-р", которые называются соответственно эмиттером (Э), базой (Б) и коллектором (К). Эти области разделены "р-n" переходами - эмиттерный (ЭП) и коллекторный (КП) (рис. 1).

Графическое изображение транзисторов дано на рис. 2.

В зависимости от того, какой вывод транзистора: эмиттер, база или коллектор - являются общими для входной и выходной цепей транзисторов, применяются три схемы включения: схема с общей базой (ОБ), схема с общим эмиттером, схема с общим коллектором (ОК).

В данной лабораторной работе исследуется транзистор типа "n-р-n", включенный в схему с общим эмиттером (см. рис. 3).

Для расчета и анализа применения транзистора в качестве усилительного или переключающего элемента пользуются входными и выходными характеристиками транзистора. Входная характеристика транзистора - это зависимость между током и напряжением во входной цепи:

где - ток цепи базы;

- напряжение "база " эмиттер",

- напряжение "коллектор - эмиттер".

Выходная характеристика транзистора это зависимость между током и напряжением в выходной цепи:

при

где - ток цепи коллектора;

- ток цепи базы.

Для снятия входных и выходных характеристик транзистора служит следующая схема (рис. 4).

Рис.4

- источники постоянных напряжений;

- вольтметры;

-миллиамперметры;

VT1- исследуемый транзистор.

Для снятия входной характеристики транзистора VT1 на источнике напряжения Е1 задаются различные значения напряжений по вольтметру .Для каждого установленного напряжения изменяют ток базыпо миллиамперметру.

Для снятия выходной характеристики транзистора VT1 источником устанавливают постоянный режим входной цепи. В выходной цепи источником устанавливают по вольтметру различные значения напряжения , и для каждого установленного напряжения измеряют ток . Задавая значения тока базы, можно получить семейство выходных характеристик. На рис. 5 показаны типовые входные характеристики транзистора.

На рис. 6 показано семейство типовых выходных характеристик транзистора.

Пользуясь графиками входных и выходных характеристик, можно определить основные параметры транзистора:

- входное сопротивление- [Ом]

при

где ΔU_бэ - величина изменения напряжения ΔU_бэ

∆- величина изменения тока базы, зависящая от;

- коэффициент обратной связи по напряжению – h_oc

при

где величина изменения напряжения

- коэффициент передачи по току (усиление по току) – h₂₁

при

где - величина изменения тока;

- величина изменения тока зависимая от;

выходная проводимость –

при

Полевой транзистор - активный полупроводниковый прибор, который содержит три полупроводниковые области одного типа проводимости: "n" или "р". Эти области имеют названия: исток, сток, канал. Область управления, называемая затвором, имеет проводимость, отличную от проводимости канала: если канал с проводимостью "n", то область управления с проводимостью "р". Условно структура полевых транзисторов показана на рис.1. Полевые транзисторы с такой структурой называют транзисторы с "р-n" переходом.

И - исток; С - сток; 3 - затвор.

В полевых транзисторах ток создается только основными носителями, движением зарядов одного знака, поэтому полевые транзисторы называют еще униполярными. Исток - источник основных носителей зарядов, сток - приемник этих зарядов. Канал - область в транзисторе, сопротивление которой зависит от потенциала на затворе - управляющем электроде. Полевой транзистор имеет внешние выводы: исток, сток и затвор. Графическое изображение полевых транзисторов на электрических схемах приведено на рис. 2.

Оценка качества полевого транзистора определяется по управляющей и выходной характеристикам. Управляющая (стокозатворная) характеристика - это зависимость между током цепи стока и управляющем напряжением "затвор " исток" при постоянном заданном напряжении "сток-исток":

при

где - ток цепи стока;

- напряжение "затвор - исток";

- напряжение "сток - исток".

Основными характеристиками полевого транзистора являются выходные или стоковые характеристики - зависимость между током цепи стока и напряжение "сток - исток" при постоянном заданном напряжении "затвор - исток":

при

где - ток цепи стока;

- напряжение "затвор - исток";

- напряжение "сток - исток".

Электрическая схема снятия характеристик полевого транзистора приведена на рис.3

Рис.3

Е1, Е2 - источники напряжения;

R1, R2 - переменные резисторы (регуляторы), VT- полевой транзистор;

U1, U2 - вольтметры;

А1- миллиамперметр.

Для снятия управляющей характеристики источником питания Е1 задают различные значения напряжения по вольтметруU1, и для значения определяют токпо миллиамперметруА1. Режим выходной цепи задается источником Е2, напряжение устанавливается по вольтметру U2.

Для снятия выходной характеристики источником питания Е2 задают различные значения напряжения по вольтметруU2 и для каждого значения определяют ток по миллиамперметру. Режим входной цепи задается источником питанияЕ1. Задавая различные значения напряжения , можно построить семейство выходных характеристик.